CN106992704A - 辅助变流器及辅助变流器外接*** - Google Patents

辅助变流器及辅助变流器外接*** Download PDF

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张岩峰
王智鹏
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Abstract

本发明提供了一种辅助变流器及辅助变流器外接***,该辅助变流器包括:多个功能模块;多个功能模块包括:输入模块、功率模块、输出模块、控制机箱、控制电滤波模块及继电器组成模块;输入模块与功率模块的一端电连接,功率模块的另一端与变压器的一端电连接,变压器的另一端与输出模块的一端电连接,输出模块的另一端与负载设备电连接;控制机箱分别与输入模块、功率模块、输出模块、控制电滤波模块及继电器组成模块进行通讯连接。由于该辅助变流器由不同功能模块组合而成,所以不仅具有很好的集成性,并且各模块可以并行生产,提高了生产组装与维护过程的效率,并且模块化设计通用性和可移植性很强。

Description

辅助变流器及辅助变流器外接***
技术领域
本发明实施例涉及变流器技术领域,尤其涉及一种辅助变流器及辅助变流器外接***。
背景技术
随着社会的发展和城市化进程的不断推进,城市轨道车辆发展迅猛,在众多客运交通方式中起到了极其重要的作用。辅助变流器是城市轨道车辆中必不可少的重要电气部件。
辅助变流器的作用是将1500V或750V直流供电转化为三相380V以及单相220V电源输出。为车辆的空调、压缩机等其它用电设备供电。所以其性能直接影响到车辆的正常运转。也正因为辅助变流器在车辆中的重要作用,必须经常对其进行维护及检修,所以辅助变流器也必须具有良好的拆装及可维护性能。
现有的辅助变流器内大多器件都是分散布置,不仅柜内走线复杂,而且集成化低,在生产组装与维护过程中效率低下,产品的通用性和可移植性受到很大限制。
发明内容
本发明实施例提供一种辅助变流器及辅助变流器外接***,该辅助变流器解决了现有的辅助变流器不仅柜内走线复杂,而且集成化低,在生产组装与维护过程中效率低下,产品的通用性和可移植性受到很大限制的技术问题。
本发明实施例提供一种辅助变流器,包括:多个功能模块;
所述多个所述功能模块包括:输入模块、功率模块、输出模块、控制机箱、控制电滤波模块及继电器组成模块;
所述输入模块与所述功率模块的一端电连接,所述功率模块的另一端与变压器的一端电连接,所述变压器的另一端与所述输出模块的一端电连接,所述输出模块的另一端与负载设备电连接;
所述控制机箱分别与所述输入模块、所述功率模块、所述输出模块、所述控制电滤波模块及所述继电器组成模块进行通讯连接。
本发明实施例提供一种辅助变流器外接***,包括:变压器及如上所述的辅助变流器;
所述辅助变流器与所述变压器电连接。
本发明实施例提供一种辅助变流器及辅助变流器外接***,该辅助变流器包括:多个功能模块;多个功能模块包括:输入模块、功率模块、输出模块、控制机箱、控制电滤波模块及继电器组成模块;输入模块与功率模块的一端电连接,功率模块的另一端与变压器的一端电连接,变压器的另一端与输出模块的一端电连接,输出模块的另一端与负载设备电连接;控制机箱分别与输入模块、功率模块、输出模块、控制电滤波模块及继电器组成模块进行通讯连接。由于该辅助变流器由不同功能模块组合而成,所以不仅具有很好的集成性,并且各模块可以并行生产,提高了生产组装与维护过程的效率,并且模块化设计通用性和可移植性很强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明辅助变流器实施例一的机械结构示意图;
图2为本发明辅助变流器实施例二的机械结构示意图;
图3为本发明辅助变流器外接***实施例一的电路结构示意图。
符号说明
11-输入模块 12-功率模块 13-输出模块 14-控制机箱 15-控制电滤波模块 16-继电器组成模块 21-柜体 22-输入模块舱 23-功率模块舱 24-输出模块舱 25-控制机箱舱 26-电缆转接板 27-重载连接器 31-辅助变流器 32-变压器 33-负载设备
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地,取决于语境,短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
图1为本发明辅助变流器实施例一的机械结构示意图,如图1所示,本实施例提供的辅助变流器包括:多个功能模块。
其中,多个功能模块包括:输入模块11、功率模块12、输出模块13、控制机箱14、控制电滤波模块15及继电器组成模块16。
具体地,输入模块11与功率模块12的一端电连接,功率模块12的另一端与变压器的一端电连接,变压器的另一端与输出模块13的一端电连接,输出模块13的另一端与负载设备电连接。控制机箱14分别与输入模块11、功率模块12、输出模块13、控制电滤波模块15及继电器组成模块16进行通讯连接。
本实施例中,各功能模块间可通过导线进行连接,也可通过铜排或其他方式进行连接,本实施例中对此不做限定。
本实施例中,输入模块11用于控制主回路通断、充电及放电。功率模块12,用于将直流电逆变成三相交流电,是实现逆变功能的功能模块。输出模块13,用于控制输出电流通断及检测、EMC滤波等。控制电滤波模块15,用于对控制电电源的电信号进行滤波。控制机箱14用于对其它各功能模块进行控制。继电器组成模块16连接于控制机箱14与其他一个或多个功能模块间,用于控制电路的自动调节、安全保护、转换电路。
本实施例提供的辅助变流器,包括:多个功能模块;多个功能模块包括:输入模块11、功率模块12、输出模块13、控制机箱14、控制电滤波模块15及继电器组成模块16;输入模块11与功率模块12的一端电连接,功率模块12的另一端与变压器的一端电连接,变压器的另一端与输出模块13的一端电连接,输出模块13的另一端与负载设备电连接;控制机箱14分别与输入模块11、功率模块12、输出模块13、控制电滤波模块15及继电器组成模块16进行通讯连接。由于该辅助变流器由不同功能模块组合而成,所以不仅具有很好的集成性,并且各模块可以并行生产,提高了生产组装与维护过程的效率,并且模块化设计通用性和可移植性很强。
图2为本发明辅助变流器实施例二的机械结构示意图,如图2所示,本实施例提供的辅助变流器,是在本发明辅助变流器实施例一的基础上,对辅助变流器结构的进一步细化,则本实施例提供的辅助变流器还包括以下特征。
进一步地,如图2所示,辅助变流器还包括:柜体21。
其中,柜体21依次被分隔为输出模块舱24、功率模块舱23、输入模块舱22、控制机箱舱25。
具体地,输入模块11固定在输出模块舱24中,功率模块12固定在功率模块舱23中,输出模块13固定在输出模块舱24中,控制机箱14、控制电滤波模块15及继电器组成模块16均设置在控制机箱舱25中。
本实施例中,辅助变流器包括柜体21,并将柜体21间隔为多个舱体,将各功能模块固定在对应的舱体中,能够对各功能模块进行保护,便于各功能模块的拆装和维护,并进一步提高了各功能模块的集成性。
进一步地,本实施例提供的辅助变流器中,输出模块舱24、功率模块舱23、输入模块舱22的外侧分别设置有电缆转接板26;电缆转接板26用于对应舱体内的功能模块与外接设备电连接。例如在图3中,功率模块12的电缆转接板26用于与变压器的一端连接,输出模块13的电缆转接板26用于与变压器的另一端连接。
进一步地,本实施例提供的辅助变流器中,控制机箱舱25外侧设置有重载连接器27;重载连接器27用于控制机箱舱25内的功能模块与外部设备通讯连接。
本实施例中,输出模块舱24、功率模块舱23、输入模块舱22的外侧分别设置有电缆转接板26,控制机箱舱25外侧设置有重载连接器27,使辅助变流器中的各功能模块与外接设备的连接更易拆装和维护。
进一步地,本实施例中,功能模块下部及对应的舱体内均设置有导轨结构,以通过导轨将各功能模块滑入到对应的舱体内。
具体地,本实施例中,在功能模块下部及对应的舱体内均设置有导轨结构,能够通过导轨便于将各功能模块放入到对应的舱体内,在各功能模块放入到舱体后,可将各功能模块通过螺接的方式与对应的舱体固定连接。
本实施例中,功能模块下部及对应的舱体内均设置有导轨结构,以通过导轨将各功能模块滑入到对应的舱体内,更便于各功能模块的拆装和维护。
优选地,本实施例中,功能模块还包括:铜排及接线端子,各功能模块的主回路高压线通过铜排连接到接线端子上,并将接线端子与对应的电缆转接板26电连接。
具体地,本实施例中,在各功能模块的主回路间通过铜排将各功能模块内的器件进行连接,并连接到接线端子上,便于各功能模块中的器件的拆装,使功能模块内的走线减少。例如在图3中,标号为:X1、X2、X3、X4、X5、X6的为输入模块11对应的接线端子的接线点,在图3中,标号为:U10、V10、W10为功率模块12对应的接线端子的接线点,在图3中,标号为:U0、V0、W0、N为输出模块13连接变压器的一端对应的接线端子的接线点,标号为:U11-1、V11-1、W11-1、N为输出模块13连接负载设备的一端对应的接线端子的接线点。
优选地,本实施例中,功能模块还包括:多芯连接器;各功能模块的低压控制线通过多芯控制器与继电器组成模块16和/或控制机箱14进行通讯连接。
具体地,本实施例中,功能模块还包括:多芯连接器,用于各功能模块与继电器组成模块16和/或控制机箱14的通讯连接,使控制机箱14或控制机箱14通过继电器组成模块16控制各功能模块的运行。
本实施例中,功能模块还包括:铜排及接线端子,各功能模块的主回路高压线通过铜排连接到接线端子上,并将接线端子与对应的电缆转接板26电连接。功能模块还包括:多芯连接器;各功能模块的低压控制线通过多芯控制器与继电器组成模块16和/或控制机箱14进行通讯连接。能够进一步提高生产组装与维护的效率,使模块化设计的可移植性进一步增强。
进一步地,图3为本发明辅助变流器外接***实施例一的电路结构示意图,在图3中包括了辅助变流器的主回路电路图,所以在图3中未示意出控制机箱14、控制电滤波模块15及继电器组成模块16。
如图3所示,进一步地,本实施例中,输入模块11由主接触器(在图3中的标号为:KM0)、放电接触器(在图3中的标号为:KM1)、充电电阻(在图3中的标号为:R1、R2)、电压传感器(在图3中的标号为:SV1),充电接触器(在图3中的标号为:KM2)、快速熔断器(在图3中的标号为:FU1)、电流传感器(在图3中的标号为:SC0)、放电电阻(在图3中的标号为:R6)、安全放电电阻(在图3中的标号为:R3、R4)组成。各器件的具体连接关系为图3所示。通过控制主接触器(KM0)、放电接触器(KM1)、充电接触器(KM2)的状态,实现对主回路的通断、充电及放电。
如图3所示,功率模块12包括:绝缘栅双极型晶体管(英文全称:Insulated GateBipolar Transistor,简称:IGBT),(在图3中的标号分别为:SU、SV、SW、SX、SY、SZ)和支撑电容(在图3中的标号为:C1)。IGBT和支撑电容间采用复合母排进行电连接,各器件具体的连接方式如图3所示,实现将直流电逆变成三相交流电。
进一步地,在功率模块舱23中还包括热管散热器和驱动板。热管散热器固定在IGBT附近,用于对IGBT进行散热。控制机箱14通过驱动板对功率模块12进行控制。
如图3所示,输出模块13包括:三相交流接触器(在图3中的标号为:KM3)、EMC滤波器(在图3中的标号为:EMI1)、电流传感器(在图3中的标号为:SC1、SC2、SC3)、电压传感器(在图3中的标号为:SV3、SV4、SV5、SV6),各器件间通过铜排电连接。各器件的连接关系如图3所示。输出模块13实现控制输出电流通断及检测、EMC滤波。经过输出模块13后三相交流电被接入负载设备。
图3为本发明辅助变流器外接***实施例一的电路结构示意图,如图3所示,本实施例提供的辅助变流器外接***包括:变压器32及如本发明实施例一提供的辅助变流器31或本发明实施例二提供的辅助变流器31。
其中,辅助变流器31与变压器32电连接。
进一步地,变压器32的一端与辅助变流器31的功率模块12的另一端电连接,变压器32的另一端与辅助变流器31的输出模块13一端电连接。
具体地,变压器32可通过电缆转接板26实现与功率模块12和输出模块13的电连接。变压器32用于进行电磁隔离,以及将三相交流电转换为三相四线交流电,并改变三相交流电的电压。
进一步地,本实施例提供的辅助变流器外接***,还包括:负载设备33。
其中,负载设备33通过输出模块13对应的电缆转接板26与辅助变流器31的输出模块13的另一端电连接。
本实施例提供的辅助变流器外接***中,辅助变流器31的结构和功能与本发明实施例一或实施例二提供的辅助变流器31的结构和功能相同,在此不再一一赘述。
本实施例提供的辅助变流器外接***中,由于辅助变流器由不同功能模块组合而成,所以不仅具有很好的集成性,并且各模块可以并行生产,提高了生产组装与维护过程的效率,并且模块化设计通用性和可移植性很强。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种辅助变流器,其特征在于,包括:多个功能模块;
所述多个功能模块包括:输入模块、功率模块、输出模块、控制机箱、控制电滤波模块及继电器组成模块;
所述输入模块与所述功率模块的一端电连接,所述功率模块的另一端与变压器的一端电连接,所述变压器的另一端与所述输出模块的一端电连接,所述输出模块的另一端与负载设备电连接;
所述控制机箱分别与所述输入模块、所述功率模块、所述输出模块、所述控制电滤波模块及所述继电器组成模块进行通讯连接。
2.根据权利要求1所述的辅助变流器,其特征在于,还包括:柜体;
所述柜体依次被分隔为输出模块舱、功率模块舱、输入模块舱、控制机箱舱;
所述输入模块固定在所述输出模块舱中,所述功率模块固定在所述功率模块舱中,所述输出模块固定在所述输出模块舱中,所述控制机箱、所述控制电滤波模块及所述继电器组成模块均设置在所述控制机箱舱中。
3.根据权利要求2所述的辅助变流器,其特征在于,所述输出模块舱、所述功率模块舱、所述输入模块舱的外侧分别设置有电缆转接板;
所述电缆转接板用于对应舱体内的功能模块与外接设备电连接。
4.根据权利要求2或3所述的辅助变流器,其特征在于,所述控制机箱舱外侧设置有重载连接器;
所述重载连接器用于所述控制机箱舱内的功能模块与外部设备通讯连接。
5.根据权利要求4所述的辅助变流器,其特征在于,所述功能模块下部及对应的舱体内均设置有导轨结构,以通过所述导轨将各所述功能模块滑入到对应的舱体内。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述功能模块还包括:铜排及接线端子,各所述功能模块的主回路高压线通过所述铜排连接到接线端子上,并将所述接线端子与对应的电缆转接板电连接。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述功能模块还包括:多芯连接器;
各所述功能模块的低压控制线通过所述多芯控制器与所述继电器组成模块和/或所述控制机箱进行通讯连接。
8.一种辅助变流器外接***,其特征在于,包括:变压器及如权利要求1-7任一项所述的辅助变流器;
所述辅助变流器与所述变压器电连接。
9.根据权利要求8所述的辅助变流器外接***,其特征在于,所述变压器的一端与所述辅助变流器的功率模块的另一端电连接,所述变压器的另一端与所述辅助变流器的输出模块的一端电连接。
10.根据权利要求9所述的辅助变流器外接***,其特征在于,还包括:负载设备;
所述负载设备通过所述输出模块对应的电缆转接板与所述辅助变流器的输出模块的另一端电连接。
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